引言

随着城市化进程的不断加速以及能源消耗和环境污染等问题的不断突出，如何采用科技手段实现城市的效率化和节能化已经成为当今城市管理和发展中面临的重要问题。地理信息系统作为现代测绘技术的重要分支之一，正在成为实现城市节能和效率化的重要工具。本文将探讨如何采用地理信息系统加强城市效率化和节能化的策略，以及在城市规划、能源管理、交通管理、物流和快递配送、城市环境监测、房地产管理和应急管理等领域中的具体应用。

一、地理信息系统的概念、工作原理与功能特点

（一）地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种可以管理、处理、分析和展示各类地球表面信息的空间系统。GIS的数据基础是地理位置。GIS综合运用遥感、GPS、地图、测量、摄影等多种技术手段，采集和整合城市、农田、林区、矿山、水库、海洋等天然地理信息和人文社会经济信息，并通过空间数学模型、地理统计方法、判断逻辑的决策支持系统进行数据挖掘、分析、可视化和模拟，提供数据服务和科技支撑。

（二）GIS的工作原理是通过将不同位置上的数据转化为几何图形，以实现空间关联的数据管理、分析和处理。对于GIS系统来说，只要是有关地理位置的数据都可以被输入到系统中。GIS通过一个统一的空间参考系统进行数据整合和管理，将不同地理位置的信息进行整合，然后通过空间数据的可视化表达，便于一目了然。

（三）GIS系统的主要功能特点包括空间数据的管理、可视化、分析和访问等功能特点^[1]。首先，GIS空间数据管理能力强，可以管理各种地理实体，包括各种物理位置、场所、事件等，为我们提供了整合数据的平台。同时，GIS还可以将各种不同类型的数据归纳成一个完整的地理信息系统。其次，GIS空间数据可视化能力强，主要通过将各种空间数据以地图形式展示出来的方式来进行可视化，同时不同的符号颜色，线条和标签等都可以通过演示空间数据逻辑结构等方式，有利于使用者更好的理解数据。第三，GIS空间数据分析能力强，主要是对各种空间数据进行分析和处理，可以建立数据库、统计分析、关联分析等功能，方便我们进行各种分析操作，提供了多种科学决策支持的功能。GIS在众多领域中得到了广泛的应用。航空航天、农业、自然资源管理、环境保护、城市规划、公共卫生等领域都可以利用GIS提供的数据分析和地图可视化来实现数据可视化和更快、更方便地信息维护和管理。

二、测绘工程当中存在的问题

（一）测绘数据管理问题

测绘工程是一个多层次、多角度、多层面、多岗位参与的生产和管理过程。在整个测绘过程中，需要将多种地图测量数据进行管理和统一整合。同时，需要对数据进行标准化处理，确保各类数据能够有效整合和协同工作。但是，在实际应用中，由于数据来源各异，数据格式不统一、数据质量等问题，导致数据管理显得十分困难。这些问题让数据处理成为了测绘工程当中必须要考虑的问题。

（二）测绘装备设备的维护和更新问题

测绘设备和仪器成为了测量的工具，不论在空间定位和位移测量方面都有着不可或缺的作用。

（三）人才储备和培养问题

测绘工程是一项需要高素质人才参与的工程。但是，目前测绘工程行业重人轻物的现状，给行业的发展带来了一定难度。

（四）测绘标准化问题

测绘工程涉及到科学技术的应用及发展，需要确保标准和规范的制定和实施。当前，测绘领域现有标准不完善，标准的制定、实施和执行中存在困难和缺陷。测绘标准化问题的存在使得测量数据的处理和管理存在误差，导致测绘数据的准确性和真实性受到掣肘。

（五）信息数据安全问题

随着信息化的快速发展，测绘工程也逐渐向数字化、网络化、智能化方向转变。同时，测绘信息的安全问题也日益凸显。测绘信息的泄露、篡改、非法访问和窃取等事件层出不穷，对测绘领域的发展带来了不小的困扰。保障测绘信息的安全性是未来工程发展的重要任务。

二、采用地理信息系统加强效率化与节能化的策略

（一）城市规划测绘数据的重组

1.城市规划测绘数据的重组

城市规划测绘数据包括地理信息、基础用地信息、地形地质信息、历史用地信息等^[2]。这些数据在城市规划中扮演着重要角色。通过对城市规划测绘数据的重组，可以实现数据的整合、提高数据的质量，有助于提高城市规划的效率；同时也可以缩短人为测量的过程，降低测量成本，促进城市节能。其主要方法包括以下三个方面：

1.1 数据编码体系的建立。数据编码体系是城市规划测绘数据的重要组成部分。在建立数据编码体系时，需要根据实际的规划需求，制定具有可扩展性和标准化的编码规则，并按照一定的规则对数据进行分类编码。此外，还要充分考虑数据分类之间的关系和数据物理上的拓扑结构，实现城市规划测绘数据的有序存储和统一管理。

1.2地理信息系统的建设，地理信息系统（GIS）是城市规划测绘。数据重组的重要技术手段^[3]。GIS利用遥感和全球定位系统等技术，将地图图形、各种地理位置、属性信息和统计数据进行整合、分析和管理，为城市规划提供科学可靠的数据基础和软件平台。在GIS的建设中，需要根据规划需求，建立有关数据完整性、数据准确性，数据及其非规则等要求建立地理数据库，要根据城市规划的划分，针对不同规划区域的数据需求，进行数据量化、分类化。GIS系统的建设将有助于数据的快速处理及其利用率的提高。

1.3数据的可视化展示在城市规划中，对于规划设计及其决策过程是至关重要的。GIS系统可以提供各种不同类型的数据可视化方式，如图层传送报告、地图可视化、数据查询分析、统计信息呈现等。通过这些方式，城市规划工作人员可以更加方便地利用数据进行工作，提高规划的决策效率和服务质量。

2.科技创新

2.1云计算在GIS中的应用

云计算是一门新兴的计算科学，能够通过互联网为用户提供可扩展的计算资源和不断增长的存储空间。GIS和云计算技术能够产生众多的潜在的增值服务，特别是对于城市管理和建设有很大的意义。通过利用云计算技术，GIS能够向城市规划人员和决策者提供可扩展的技术和软件，增加数据及其分析的可视化，减少城市管理和决策过程中的重复劳动和大量的技术处理。

2.2人工智能在GIS中的应用

人工智能（AI）是一种新兴的技术，能够模拟人类一些思维活动，处理大量数据，并产生或提供结果、决策和操作，实现自主学习和智能化操作。在GIS中，人工智能可以通过对规划数据、工程图纸和建筑物进行智能分析，从而提取出有用的信息，协助城市规划人员和决策者制定科学合理的城市规划和建设方案。利用人工智能技术，将有助于优化城市规划、减轻专家工作负担，从一定程度上加快城市建设的进程。

2.3大数据技术在GIS中的应用

大数据技术是指处理结构和非结构化数据的一种方式，处理能力较强，可应用于各种领域的数据分析和决策。GIS与大数据技术的结合，可以实现GIS数据的大规模采集、综合处理和数据分析，为城市规划和管理提供有效支持。此外，大数据技术还可以通过机器学习的方式，为城市管理和规划的决策者提供更精准、更可靠的决策依据。

3.提高测绘信息部门的工作能力和水平

培养和提高测绘信息部门的技术人才能力技术是测绘信息部门工作的核心，在提高工作能力和水平方面起着至关重要的作用。测绘信息部门应该加强人才培养的力度，对技术人才进行针对性的培训和培养，提高他们的技术水平和工作能力，增强其在GIS重要工作中的核心竞争力，推进数字化建设，促进信息化和智能化的发展。数字化已经成为城市规划和建设的趋势，测绘信息部门可以根据实际需求，完善数据采集、处理和分析等各个方面的信息化能力，并适时推进GIS的智能化和自动化，提高工作效率和精度^[4]。测绘信息部门应加强团队协作和沟通，建立规范完善的信息交流平台，及时发布关于建设GIS的技术指导和信息通报等工作，加强不同部门和人员之间协作，提高整体绩效。

4.测绘地理信息系统的工作性能优化和完善

4.1优化GIS的数据管理GIS的数据管理是保证其运行性能和数据质量的重要环节。目前，新型GIS系统采用统一的空间存储，将所有数据存储在一个关系型数据库中，提高了大数据管理的能力。除此之外，应做好数据清理工作，及时删去重复、错误、无用的数据，以减少不必要的数据处理时间和提升数据质量。

4.2改进GIS的数据处理算法。GIS的数据处理算法是制定GIS规划和数据分析计划的关键。对于大规模GIS系统，应当采用多线程运算，以提高数据处理效率。同时，还应加强对GIS算法的研究，不断更新和完善算法，比如UAV高精度遥感图像的解析算法，能提高UAV遥感图像读取的速度和地理位置定位的准确性。

4.3加强GIS系统的数据查询功能GIS系统的数据查询功能是用户使用GIS系统的重要环节。如何使数据查询更加全面、快捷、实用是测绘地理信息系统优化的关键。加强系统应用的多维数据分析查询方式和业务需求的数据查询机制，改进GIS系统查询速度，有效减少查询时间，以更好地帮助用户查询相关信息。

4.4普及开源。GIS数据处理软件和工具开源的GIS数据处理软件和工具可以有效提高GIS数据处理速度和准确性，并广泛应用于城市规划、监测、安全、防灾和紧急救援等领域中。因此，应该加强对相关技术的学习和应用，广泛普及开源GIS数据处理软件和工具，以推广对GIS的使用，并借助逐渐普及的高分辨率影像数据、更加高效的数据处理得到应用。

4.5推广网络GIS网络GIS主要由终端设备、通讯网络和服务器三部分组成，其优化与完善具有高度的研究价值，可以大幅度提高GIS的管理和协同工作能力^[5]。网络GIS应用在国土资源测量、城市规划、交通建设、旅游和环保等领域。采用网络GIS业务平台，可增加对本地和远程数据集的访问，提高数据共享性，减少GIS操作的重复性工作。

三、地理信息系统的应用

（一）城市规划和规模

GIS在城市规划和规模的制定中发挥着重要的作用。在制定城市规划时，可以利用GIS的分析功能和数据处理能力，对城市规划的空间布局、道路交通、水、电、气等基础设施进行充分分析和优化，以降低能源消耗，提高效率和节能。

（二）能源利用的管理

城市能源利用的管理是实现城市节能和效率化的重要途径之一。GIS可以对城市各个能源供应系统进行实时的数据监测和信息分享，对能源的需求进行准确的推算和管理，从而实现能源的节约、效率的提升和排放的减少。

（三）城市交通管理

GIS在城市交通管理领域中应用广泛，能够在给出实时交通信息，提供路况变化等信息的同时，针对交通路线、车辆调度和信号控制等方面进行系统的分析和优化，从而节约交通能源，并提高交通流畅性。

（四）物流和快递配送管理

在物流和快递配送管理领域中，GIS通过对道路网络、仓库和配送站点网络进行数据建模和空间分析，优化配送路径和路线，提高配送路线的效率，减少配送成本，进而实现节能和效率化的目标。

（五）城市环境监测

GIS在城市环境监测领域中的应用，主要是通过对环境质量的监测，减少环境污染，保护城市生态环境^[6]。GIS可以对城市环境质量分布进行可视化处理，并通过空间分析确定城市环境质量易受到影响的区域，从而为决策制定提供有效的信息支撑。

（六）房地产管理

通过分析城市区域内的房地产市场情况，了解市场动态变化，并进一步预测市场发展趋势，以提高城市规划和房地产开发的效率和精度。

（七）应急管理

GIS在城市应急管理领域中的应用，主要是通过对城市内部道路设置、应急资源布置等方面的空间分析，制定城市应急预案，提高应急响应时间和救援效率，保护城市的人民和物质安全。

结语：

综上所述，GIS作为现代测绘技术的重要分支之一，其在城市规划和建设、能源管理、交通管理、物流和快递配送、城市环境监测、房地产管理和应急管理等领域中的应用越来越广泛，为实现城市的节能和效率化提供了重要的技术支持和信息服务。通过加强测绘工程开展的技术创新、人才培养、信息安全和标准化管理等方面，以及深化GIS在城市管理和建设中的应用，可以进一步提高城市管理和发展的水平，为实现可持续发展目标做出贡献。

参考文献

[1]赵跃飞.如何有效采用地理信息系统加强效率化与节能化[J].数字技术与应用,2022,40(06):127-129.

[2]韩永斐.在测绘行业中采用地理信息系统加强效率化与节能化的思考[J].区域治理,2020(04):145-147.

[3]《城市地理信息系统及其应用》（王登峰著，高等教育出版社，2017年）

[4]《地理信息系统与遥感技术在城市规划中的应用》（李学成著，科学技术出版社，2018年）

[5]《地理信息科学技术在城市管理中的应用》（李光耀著，社会科学文献出版社，2016年）

[6]《测绘地理信息技术在城市规划中的应用》（杨浩然、刘旸著，地震出版社，2015年）

【作者简介】

陆小妮（1978年8月- ），女，壮族，广西崇左人，大专学历，工程师，现为广西国标勘察检测有限公司检测所所长，主要负责建筑工程质量检测管理工作。